¿Por qué la música de Bach no suena igual?

¿Por qué la música de Bach no suena igual?
Teresa Palomar Sanz
Resumen— La alteración producida en los tubos metálicos de los órganos históricos ha inducido una pérdida de la calidad del
sonido de estos instrumentos e incluso la pérdida de algunas notas musicales por el silencio de sus tubos. Diversos estudios
microclimáticos han confirmado que la corrosión detectada en los tubos de plomo es debida a la acumulación de ácido acético
y fórmico emanado de la madera de los propios órganos. Estas especies pueden catalizar de manera exponencial la corrosión
del plomo formando cerusita e hidrocerusita, así como fisuras y agujeros. Las medidas de conservación preventiva de estos
instrumentos deben contemplar las medidas de ventilación del interior de los órganos para minimizar el daño provocado por la
acumulación de dichas especies ácidas.
Palabras Claves— Órganos, corrosión, tubos de plomo, ácidos carboxílicos.
——————————  ——————————
1. INTRODUCCIÓN
E
n los últimos años, se ha observado una pérdida en la
calidad del sonido de la música tocada en los órganos
históricos de toda Europa debido a los problemas de
corrosión que sufren sus tubos metálicos.
El órgano es un instrumento musical en el cual el sonido es producido por el paso del viento a través de numerosos tubos plomo o de aleación plomo-estaño. Los tubos
suelen estar abiertos en la parte superior y con forma cónica en la inferior. El aire entra a través de la parte inferior haciendo vibrar el tubo y sale a través de un labio
situado en una zona aplanada encima la zona cónica produciendo el sonido (Fig. 1 a y b). El organista elije qué
tubos van a sonar gracias a palancas, llaves y pedales [1].
El primer órgano del que se tiene constancia fue construido aproximadamente en el 246 d.C. por un artesano
griego en Alejandría, pero no fue hasta los siglos XVII y
XVIII cuando se produjo el gran desarrollo europeo de los
órganos con la música barroca de la que Johann Sebastian
Bach fue el gran compositor [1, 2].
Dada la importancia de preservar los órganos como
bien material, así como las piezas musicales tocadas en
estos instrumentos es necesario conocer las principales
patologías y mecanismos de degradación de los tubos de
los órganos y aportar unas medidas de conservación preventiva para minimizar el daño debido al microambiente
al que están expuestos.
a.
b.
Fig. 1. a) Ilustración esquemática de los tubos de un órgano
barroco. B) Tubos del órgano Casparini (1776) (Vilnius,
Lituania). Figura extraída de la referencia [1].
2. ESTUDIO MICROCLIMÁTICO
En el marco del projecto europeo COLLAPSE (Corrosion of
Lead and Lead–tin Alloys of Organ Pipes in Europe), los investigadores eligieron varios órganos de distintas localizaciones europeas y se evaluaron las condiciones microclimáticas en las que se encontraban [3]. Para ello, se utilizaron diferentes equipos pasivos y activos de captura de
ácidos orgánicos en el interior del órgano, fuera de éste y
en el interior de la iglesia pero alejado del instrumento. El
ácido acético se captó con tubos adsorbentes de Tenax TA
y el ácido fórmico fue muestreado con unos cartuchos
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Teresa Palomar Sanz. Universidade Nova de Lisboa (FCT-UNL) Ref.
SFRH/BPD/108403/2015. [email protected].
Fig. 2. Captador activo analizando el aire en el interior de un
órgano. Figura extraída de la referencia [3].
recubiertos de NaOH (Fig. 2), posteriormente los cartuchos fueron analizados en el laboratorio [3].
Se detectó una elevada concentración de ácido acético
y moderada de ácido fórmico dentro de la caja de viento
de muchos de los órganos. En el órgano de Oegstgeest
(Holanda) se detectó ~ 1400 ppb de ácido acético y ~ 180
ppb de ácido fórmico. Mientras que fuera del órgano y en
la iglesia se detectaron únicamente trazas de ácido acético
[3]. De este estudio microclimático se puede concluir que
la principal fuente de ácidos orgánicos es el órgano en sí
mismo.
Las principales patologías de corrosión se han localizado al pie de los tubos metálicos, donde el metal está en
contacto con la madera (Fig. 3 a). Se ha observado, asimismo, que la corrosión se va moviendo progresivamente
hacia arriba formando fisuras y agujeros, y si el ataque
está muy avanzado el tubo puede colapsar (Fig. 3 b). Como resultado del ataque, el sonido del tubo va alterándose hasta quedar en silencio, modificando, por tanto, el
sonido de la pieza musical [3].
a.
TABLA 1
PRINCIPALES PRODUCTOS DE CORROSIÓN DEL PLOMO
FORMADOS EN ATMÓSFERAS DE INTERIOR [8]
Nombre
Fórmula
Color
Litargirio α‐PbO Rojo Masicotita β‐PbO Amarillo
Acetato de plomo Pb(CH3CO2)2 Plumbonacrita Blanco 6PbCO3∙3Pb(OH)2∙PbO Blanco Hidrocerusita 2PbCO3∙Pb(OH)2 Blanco Cerusita PbCO3 Blanco b.
Fig. 3. Patologías de alteración en a) el órgano Cavaillé-Coll (Burgos), b) el órgano Stellwagen (Lübeck, Alemania). Figuras extraídas
de las referencias [4, 5].
Las especies ácidas son debidas a la hidrólisis de los
grupos acetil éster de la hemicelulosa, que constituye una
tercera parte del total de la madera. El roble es una de las
maderas que más especies ácidas emite, mientras que las
maderas de álamo blanco y nogal son de las que menos
emiten [6].
3. CORROSIÓN DEL PLOMO
Los tubos de los órganos son de plomo o de una aleación
plomo-estaño [3]. El plomo presenta una buena resistencia a la corrosión atmosférica ya que en condiciones de
humedad reacciona con el oxígeno ambiental formando
una capa pasiva de óxido de plomo (PbO) [5, 7].
Pb + ½ O2 →α-PbO
Sin embargo, la exposición continuada a los ácidos acético y fórmico produce un ciclo de corrosión en el que los
iones acetato y formiato actúan como catalizadores favoreciendo la reacción de los iones plomo con el CO2 ambiental [8, 9]. Esto explica la intensa corrosión causada
por pequeñas concentraciones de ácido.
El ácido acético puede disolverse en la capa de agua de
condensación que recubre el objeto y formar acetato de
plomo hidratado.
PbO + 2 CH3CO2H → Pb(CH3CO2)2 + H2O
Este acetato puede reaccionar con el CO2 disuelto en el
agua, formando una capa de color blanquecino, pulverulenta y de poca adhesión formada por compuestos como
la plumbonacrita, la hidrocerusita y la cerusita (Tabla 1)
(Fig. 4).
10 Pb(CH3CO2)2 + 13 H2O + 6 CO2 →
6PbCO3·3Pb(OH)2·PbO+ 20 CH3CO2H
3 Pb(CH3CO2)2 + 4 H2O + 2 CO2 →
2PbCO3·Pb(OH)2 + 6 CH3CO2H
La transformación del acetato de plomo hidratado a
hidrocerusita está muy favorecida ya es el compuesto más
estable en el sistema PbO-CO2-H2O [10, 11]. Aún así, la
a.
b.
Fig. 4. Productos de corrosión en el interior del órgano Stellwagen
(Lübeck, Alemania). Figuras extraídas de la referencia [3].
exposición continuada a ácido acético y CO2 favorece la
transformación de la hidrocerusita en cerusita [5].
PbCO3·Pb(OH)2 + CO2 → 2 PbCO3 + H2O
Se ha observado una relación directa entre la concentración de ácido acético y la velocidad de corrosión del
plomo [5], así como con la humedad, ya que aumenta la
reactividad del ión acetato, aumentando la velocidad de
degradación del plomo, especialmente cuando la humedad relativa es superior al 67 % [11].
El ácido fórmico también acelera la corrosión del plomo, aunque en menor medida que el ácido acético porque
la formación de la capa de corrosión es más rápida, ralentizando la velocidad de corrosión [12]. Además, el formiato de plomo (Pb(CHO2)2) es menos soluble (0.016 g·cm-3)
que el acetato de plomo (0.456 g·cm-3), por lo que la capa
es más estable [12, 13]. Una exposición prolongada a este
ácido induce la formación de hidroxi formiato de plomo y
plumbonacrita [13].
PbO + 2 HCO2H → Pb(CHO2)2 + H2O
Pb(CHO2)2 + H2O → Pb(CHO2)(OH) + HCO2H
10 Pb(CHO2)2 + 3 H2O + 6 CO2 + 5 O2 →
6PbCO3·3Pb(OH)2·PbO+ 20 HCOOH
4. MEDIDAS DE CONSERVACIÓN
De forma general, se debe mantener la temperatura y
humedad del edificio relativamente baja para ralentizar la
velocidad del ataque químico.
Sin embargo, la mayor complicación reside en que el
principal agente de alteración de los tubos metálicos es
emanado por la misma estructura del órgano. Por tanto,
las medidas de conservación requieren un mayor control
de las condiciones microclimáticas en el interior del instrumento. Para evitar una acumulación de las especies
ácidas se recomienda ventilar el interior del órgano cada
cierto tiempo, así como utilizar sensores selectivos de las
especies ácidas para evaluar su concentración.
of lead the influence of formic acid and acetic acid vapors", Journal
of the Electrochemical Society, vol. 154, nº 11, pp. C618-C625, 2007,
doi: http://dx.doi.org/10.1149/1.2775173.
[13] J. Tétreault, E. Cano, M. van Bommel et al., "Corrosion of copper and
5. CONCLUSIONES
En los últimos años, se ha producido una pérdida de la
calidad del sonido de los órganos históricos de toda Europa como consecuencia de la corrosión de los tubos metálicos que los componen. Tras diversos estudios microclimáticos se constató que la corrosión era debida a la
emanación de ácido acético y fórmico de la madera del
propio órgano. Estos ácidos catalizan la corrosión del
plomo de los tubos. Las medidas de conservación preventiva deben contemplar medidas de ventilación del interior
de los órganos para minimizar el daño provocado por la
acumulación de las especies ácidas.
REFERENCIAS
[1] B. Baretzky, M. Friesel, B. Straumal, "Reconstruction of historical
alloys for pipe organs brings true Baroque music back to life", MRS
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nº
03,
pp.
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http://dx.doi.org/10.1557/mrs2007.30.
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1985.
[3] C. Chiavari, C. Martini, D. Prandstraller et al., "Atmospheric corrosion
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doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.corsci.2008.06.045.
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http://dx.doi.org/10.1179/2047058411Y.0000000001.
[5] A. Niklasson, L.-G. Johansson, J.-E. Svensson, "Influence of acetic acid
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http://dx.doi.org/10.1149/1.2084348.
[6] L.T. Gibson, C.M. Watt, "Acetic and formic acids emitted from wood
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[7] T.E. Graedel, "Chemical mechanisms for the atmospheric corrosion of
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[8] L. Selwyn, Metals and corrosion: a handbook for the conservation
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[9] V. Costa, F. Urban, "Lead and its alloys: metallurgy, deterioration and
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[11] A. Niklasson, L.-G. Johansson, J.-E. Svensson, "The influence of
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[12] A. Niklasson, L.-G. Johansson, J.-E. Svensson, "Atmospheric corrosion
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conservation,
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nº
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pp.
237-250,
2003,
doi:
http://dx.doi.org/10.1179/sic.2003.48.4.237.
Teresa Palomar Sanz, doctora en Química
por la Universidad Autónoma de Madrid
(2013). Ha trabajado en diversos institutos y
centros del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Actualmente se
encuentra cursando el Máster de Diagnóstico
del Estado de Conservación del Patrimonio
Histórico en la Universidad Pablo de Olavide
de Sevilla.